為解決日益加劇的城市洪澇災害,我國頒布實施《海綿城市建設技術指南———低影響開發雨水系統構建(試行)》。人工濕地作為一種低影響開發設施,其較好的吸納徑流、去除污染及景觀價值方面的優勢必將在徑流總量/污染控制中發揮重要作用。
“海綿城市”是有別于傳統灰色城市的一種更可持續的發展理念。正如《海綿城市建設技術指南———低影響開發雨水系統構建(試行)》(以下簡稱《指南》)中描述的那樣,“海綿城市”在適應環境變化和應對自然災害方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護。作為“海綿城市”的重要組成部分,低影響開發(LID)旨在利用小型、分散的綠色設施恢復場地開發前的水文循環和徑流特點,將因不透水路面阻斷而不能滲透的雨水重新引入地下補充地下水資源,同時減輕外排雨水徑流負荷。按照《指南》的說明,這些源頭分散式小型設施,主要包括生物滯留(雨水花園)、綠色屋頂、透水鋪裝、植草溝、雨水桶等。通過截留、過濾、加快下滲等能夠很好地延遲洪峰時間并減少洪峰流量及初期雨水徑流污染。同時,在合理范圍內,還可以將凈化后的雨水進行收集再利用,減小對地表淡水資源的依賴及城市水資源的緊張形勢。
人工濕地結構基本由植被和基質構成。其中,植被的選擇,基質填料的類型、孔隙參數及組合,水流方向等都需依據城市的條件等綜合考慮確定。按照《指南》的建議,峰值和污染控制均可通過控制徑流總量來實現,但對于LID設施,作用原理顯然不同,因此,根據“海綿城市”LID的不同控制目標分別對人工濕地的應用價值和作用進行討論。討論時將總量和峰值控制作為一類、污染和再利用目標控制作為另一類。
人工濕地在控制雨水徑流方面的主要作用將是控制徑流總量和對雨水徑流的污染控制。在以徑流總量為控制目標時,人工濕地的設計即可采用《指南》中提供的容積法等。但是,當濕地設計兼顧污染去除或以污染去除為主時,應該參考人工濕地在污水處理應用中的設計規范。由于生活污水相對于雨水其水量/負荷等都比較穩定,因此在以雨水徑流污染為目標進行設計時明顯有所不同。